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De camino a un mayor rendimiento agrícola

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En un mundo en continuo crecimiento, la demanda mundial de alimentos irá aumentando, por esta razón, se debe garantizar la seguridad alimentaria a escala global.

Como contamos con unos recursos limitados de suelo, agua, combustibles fósiles y minerales para producir fertilizantes, gran parte de la investigación agrícola se centra en aumentar la productividad y el rendimiento de los cultivos.

Bien es cierto que los tomates que cultivo en mi huertito con mucho cariño saben mejor que los que pueda comprar en cualquier superficie, insípidos dicho sea de paso. También es cierto que mis tomateras tienen una producción mayor porque dejo madurar del todo a la planta, al contrario que pasa con el tomate comercial o para salsa, que se cosecha antes (entre otras cosas para que sea más accesible para la maquinaria).

Pero ¿y si los productores de tomates comerciales pueden conseguir que las plantas produzcan más sin sacrificar su temprana edad de cosecha? Pues investigadores del CSHL (Cold Spring Harbor Laboratory) han anunciado que pudieron determinar una forma de lograrlo.

Su investigación ha revelado un mecanismo genético para el vigor híbrido, una propiedad de mejoramiento de plantas que ha sido explotada para aumentar el rendimiento desde el siglo XX.

Burlarse de las sutilezas ocultas que implica a un solo gen ha proporcionado a los científicos ajustar la cantidad de tiempo que las distintas variedades de tomate necesitan para producir flores. En estas plantas, un mayor tiempo de floración aumenta sustancialmente el rendimiento del fruto.

Identificado por primera vez en CSHL por George Shull en 1908, el vigor híbrido o heterosis, implica el entrecruzamiento de plantas genéticamente distintas para generar descendencia más robusta que cualquiera de los progenitores. Se ha utilizado durante décadas para mejorar la productividad agrícola, pero los científicos han debatido durante mucho tiempo cómo y por qué funciona.

En su anterior trabajo, el Profesor Zach Lippman y sus colegas israelíes del CSHL, identificaron un raro ejemplo de vigor híbrido que implica un defecto genético en el gen que produce florigen, una hormona que controla el proceso de floración y de producción de flores.

La mutación aumenta dramáticamente los rendimientos de fruto en plantas silvestres, y Lippman y su equipo, dirigido por el investigador Ke Jiang, se han dispuesto a entender el mecanismo existente detrás de este resultado.

Encontraron que las plantas con una mutación en una de las dos copias del gen florigen, produjeron más de la mitad de flores que las plantas sin mutación. Esto conduce también al incremento de la producción de frutos.

El equipo también estudió el efecto de florigen en otra planta muy usada en experimentos genéticos, la Arabidopsis, de la familia del brócoli y la coliflor. Aunque no se vea el mismo incremento en el rendimiento, se observan cambios similares en la arquitectura de la planta debido a la dosis de florigen.

Estos resultados sugieren que puede ser posible manipular florígen en una gran variedad de especies para aumentar los rendimientos de los cultivos.

Vía | PLOS Genetics

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